DE20115221U1

DE20115221U1 - Vibration bottle for concrete compaction

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Publication number: DE20115221U1
Application number: DE20115221U
Authority: DE
Original assignee: Wacker Werke GmbH and Co KG
Current assignee: Wacker Neuson SE
Priority date: 2001-09-14
Filing date: 2001-09-14
Publication date: 2001-12-13
Anticipated expiration: 2011-09-15
Also published as: US20040247391A1; EP1425485A1; JP2005503503A; WO2003025312A1

Description

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MÜLLER & HOFFMANN - PATENTANWÄLTEMÜLLER & HOFFMANN - PATENT ATTORNEYS

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Ho/le 14.09.2001Ho/le 14.09.2001

Wacker-Werke GmbH & Co. KG Wacker-Werke GmbH & Co. KG

Preuj3enstraj3e 41 80809 MünchenPreuj3enstraj3e 41 80809 Munich

Vibrationsflasche für die BetonverdichtungVibration bottle for concrete compaction

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Wacker-Werke GmbH & Co. KG 52.384 14.09.2001Wacker-Werke GmbH & Co. KG 52,384 14.09.2001

BeschreibungDescription

Die Erfindung betrifft eine Vibrationsflasche für die Betonverdichtung gemäß dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1, mit einem an einem Ende geschlossenen rohrförmigen Gehäuse, in dem eine antreibbare Unwuchtwelle durch Wälzlager geführt und gelagert ist.
5The invention relates to a vibration cylinder for concrete compaction according to the preamble of claim 1, with a tubular housing closed at one end, in which a drivable unbalanced shaft is guided and mounted by roller bearings.
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Bekannte Vibrationsflaschen, die in so genannten Innenrüttlern eingesetzt werden, weisen ein Stahlgehäuse auf, das entweder an einem Ende durch einen angeformten Boden flaschenartig geschlossen ist oder das aus einem Rohrstück mit eingesetztem Bodenteil besteht. An der Vibrationsflasche ist ein üblicherweise biegsames, schlauchartiges Element als Führungselement befestigt. Im Inneren der Vibrationsflasche ist eine eine Unwucht tragende Unwuchtwelle angeordnet, die durch einen ebenfalls in der Vibrationsflasche angeordneten Motor antreibbar ist.Known vibration bottles that are used in so-called internal vibrators have a steel housing that is either closed at one end with a molded-on bottom like a bottle or that consists of a piece of pipe with an inserted bottom part. A usually flexible, hose-like element is attached to the vibration bottle as a guide element. Inside the vibration bottle there is an unbalanced shaft that carries an unbalance and can be driven by a motor that is also arranged in the vibration bottle.

Wegen der hohen Belastung der Lagerstellen durch die Fliehkraft der Unwucht erfolgt die radiale Führung der die Welle lagernden Wälzlager normalerweise direkt im rohrförmigen Gehäusebereich. In axialer Richtung liegt zumindest ein Wälzlager der Unwuchtwelle direkt an einer Schulter an, die am Gehäuserohr ausgebildet ist oder durch das eingesetzte Bodenteil gebildet wird. Im normalen Betrieb ist diese Lagerschulter axial nur durch die Gewichtskraft der Unwuchtwelle und gegebenenfalls noch durch die Vorspannung einer Längenausgleichsfeder statisch belastet.Due to the high load on the bearing points caused by the centrifugal force of the unbalance, the radial guidance of the roller bearings supporting the shaft normally takes place directly in the tubular housing area. In the axial direction, at least one roller bearing of the unbalance shaft rests directly on a shoulder that is formed on the housing tube or is formed by the inserted base part. In normal operation, this bearing shoulder is only statically loaded axially by the weight of the unbalance shaft and possibly also by the preload of a length compensation spring.

Im rauen Baustellenbetrieb kommt es häufig vor, dass Vibrationsflaschen nach Beendigung der Verdichtungsarbeit aus großer Höhe vom Gerüst geworfen werden. Trifft die Vibrationsflasche dabei einigermaßen senkrecht, also in Axialrichtung der Unwuchtwelle, auf einer harten Fläche, z. B. einer Betonplatte, auf, ergeben sich aufgrund der Massenkräfte extreme Stoß- und Schlagbelastungen zumindest der zur axialen Lagerung dienenden Wälzlager. Ähnliche Belastungen können auch bei Verdichtungsarbeiten auftreten, wenn lagenweise betoniert wird und das Gehäuse der Vibrationsflasche aus mehreren Metern Höhe auf die bereits ausgehärtete Fläche oder auf Armierungseisen trifft.In rough construction site conditions, it often happens that vibration cylinders are thrown from the scaffolding from a great height after compaction work has been completed. If the vibration cylinder hits a hard surface, such as a concrete slab, fairly vertically, i.e. in the axial direction of the unbalanced shaft, the inertia forces result in extreme shock and impact loads, at least on the roller bearings used for axial support. Similar loads can also occur during compaction work if concrete is laid in layers and the housing of the vibration cylinder hits the already hardened surface or reinforcing iron from a height of several meters.

Diese starken Stoß- und Schlagbelastungen sind die Ursache von Schäden an den Borden von Wälzlaßerinnen- und -auJ3enringen, an den Wälzkörpern und deren LaufbaineäV Dadudfcäh &iacgr;&ngr;&uacgr;&iacgr;&idigr; niCht'nur* die* Lebijnsdjiupr"verringert, es tre-These strong shock and impact loads are the cause of damage to the edges of the rolling bearing inner and outer rings, to the rolling elements and their running surfaces. This not only reduces the life expectancy, it also leads to

MÜLLER & HOFFMANN _3-MÜLLER & HOFFMANN _3-

ten häufig auch Zerstörungen von Lagerteilen und in deren Folge ein Totalausfall der Vibrationsflasche auf.Destruction of bearing parts and, as a result, total failure of the vibration cylinder often occurs.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese starken Belastungen zu berücksichtigen und ihre Auswirkungen zu verringern oder zu vermeiden.The invention is based on the object of taking these strong loads into account and reducing or avoiding their effects.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach dem kennzeichnenden Teil des Schutzanspruchs 1 darin, dass ein der axialen Lagerung der Unwuchtwelle dienendes Wälzlager in wenigstens einer axialen Richtung durch ein zur Aufnahme einer großen Formänderungsarbeit geeignetes Dämpfungselement am Gehäuse abgestützt ist.The solution to this problem consists, according to the characterizing part of claim 1, in that a rolling bearing serving for the axial mounting of the unbalanced shaft is supported on the housing in at least one axial direction by a damping element suitable for absorbing a large deformation work.

Das Dämpfungselement ist zweckmäßigerweise als Federelement ausgebildet und nimmt durch seine Verformung bei einem axialen Schlag auf die Vibrationsflasche zumindest einen Teil der Massenkräfte auf, reduziert dadurch die Stoßbelastung auf die Lagerung und verhütet somit eine Beschädigung von Lagerteilen. The damping element is expediently designed as a spring element and, due to its deformation, absorbs at least part of the inertial forces in the event of an axial impact on the vibration cylinder, thereby reducing the shock load on the bearing and thus preventing damage to bearing parts.

Für das Dämpfungselement kommen mannigfaltige Ausführungsformen infrage, die alle eine gute Verformbarkeit auszeichnet, wie beispielsweise ein großvolumiges Formelement aus einem Elastomer, Formelemente aus Kunststoff, wobei die Formelemente etwa als Kissen oder als Ring gestaltet sein können. Als Dämpfungselement können auch Federn wie Schraubenfedern, Tellerfederpakete oder Ringfedern verwendet werden.
25There are many different designs possible for the damping element, all of which are characterized by good deformability, such as a large-volume molded element made of an elastomer, molded elements made of plastic, whereby the molded elements can be designed as a cushion or a ring. Springs such as coil springs, disc spring packages or ring springs can also be used as damping elements.
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Anhand der nun folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung wird diese näher erläutert.The invention will be explained in more detail in the following description of embodiments.

Es zeigen:
30Show it:
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Fig. 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Vibrationsflasche mit einem Ring als dämpfendem Formkörper, Fig. 1 shows a section through a vibration bottle according to the invention with a ring as a damping molded body,

Fig. 2 einen der Fig. 1 ähnlichen Schnitt mit einem kissenartigen Formkörper, Fig. 2 a section similar to Fig. 1 with a pillow-like shaped body,

Fig. 3 einen der Fig. 1 ähnlichen Schnitt mit einer Schraubenfeder als Dämpfungseiqwent,· : : : *: Fig. 3 a section similar to Fig. 1 with a coil spring as a damping element,· : : : *:

MÜLLER & HOFFMANN Wacker-Werke GmbH & Co. KGMÜLLER & HOFFMANN Wacker-Werke GmbH & Co. KG

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52.38452,384

-4-14.09.2001 -4-14.09.2001

Fig. 4 einen der Fig. 1 ähnlichen Schnitt mit einem dämpfenden Tellerfederpaket und Fig. 4 a section similar to Fig. 1 with a damping disc spring package and

Fig. 5 einen der Fig. 1 ähnlichen Schnitt mit einer Ringfeder als Dämpfungselement. Fig. 5 shows a section similar to Fig. 1 with an annular spring as a damping element.

Die in den Figuren gezeigten Ausführungsformen unterscheiden sich nur durch das jeweils verwendete Dämpfungselement (Federelement) und stimmen in den übrigen konstruktiven Elementen überein.The embodiments shown in the figures differ only in the damping element (spring element) used and are identical in the other structural elements.

An ein nicht dargestelltes schlauchartiges Führungselement ist eine Vibrationsflasche 12 angesetzt, die ein am unteren Ende geschlossenes Gehäuse 14 sowie ein daran anschließendes, einen Antriebsmotor umgebendes Gehäuserohr 10 aufweist. Alternativ finden sich auch Vibratonsflaschen mit einem rohrförmigen Gehäuse, das am freien Ende durch eine Verschlußkappe verschlossen sind. Die nachfolgenden Konstruktionsbeispiele sind bei solchen Vibrationsflaschen gleichermaßen anwendbar.A vibration bottle 12 is attached to a hose-like guide element (not shown), which has a housing 14 closed at the lower end and an adjoining housing tube 10 surrounding a drive motor. Alternatively, there are also vibration bottles with a tubular housing that is closed at the free end by a closure cap. The following design examples are equally applicable to such vibration bottles.

Im Gehäuse 14 ist eine drehantreibbare Unwuchtwelle 16 durch ein oberes Wälzlager 18 und ein unteres Wälzlager 20 gelagert, wobei zwischen diesen beiden Lagern 18 und 20 eine Unwucht 22 mit der Welle 16 durch Schrauben 24 und 26 verbunden ist. Die Unwuchtwelle 16 und die Unwucht 22 können auch auf andere an sich bekannte Weise miteinander verbunden werden. Auch eine einstückige Herstellung oder eine lose Verbindung ist möglich. Zwischen der Welle 16 und dem Wälzlager 20 ist eine Längenausgleichsfeder 28 eingespannt.In the housing 14, a rotary-driven unbalance shaft 16 is mounted by an upper roller bearing 18 and a lower roller bearing 20, with an unbalance 22 being connected to the shaft 16 by screws 24 and 26 between these two bearings 18 and 20. The unbalance shaft 16 and the unbalance 22 can also be connected to one another in other known ways. A one-piece manufacture or a loose connection is also possible. A length compensation spring 28 is clamped between the shaft 16 and the roller bearing 20.

Zwischen einer am unteren Ende des Gehäuses 14 im Gehäuseinneren ausgebildeten Schulter 30 und dem Außenring des unteren Wälzlagers 20 ist ein Dämpfungselement 32 angeordnet, das in Fig. 1 als Ring ausgebildet ist und aus einem Elastomer oder einem Kunststoff besteht.A damping element 32 is arranged between a shoulder 30 formed at the lower end of the housing 14 in the housing interior and the outer ring of the lower rolling bearing 20, which is designed as a ring in Fig. 1 and consists of an elastomer or a plastic.

In Fig. 2 ist das Dämpfungselement 32 ein Elastomerkissen, in Fig. 3 eine Schraubenfeder, in Fig. 4 ein Tellerfederpaket und in Fig. 5 eine Ringfeder.In Fig. 2, the damping element 32 is an elastomer cushion, in Fig. 3 a coil spring, in Fig. 4 a disc spring package and in Fig. 5 an annular spring.

Das Elastomerkissen 32 gemäß Fig. 2 kann im Falle eines Schlages außer dem Wälzlager 20 auch noch die Stirnseite der Unwuchtwelle 16 abfedern, wenn diese in Kontakt mit dem Elastomerkissen 32 gelangt.In the event of an impact, the elastomer cushion 32 according to Fig. 2 can cushion not only the rolling bearing 20 but also the front side of the unbalanced shaft 16 when the latter comes into contact with the elastomer cushion 32.

Claims

1. Vibration cylinder ( 12 ) for concrete compaction with a housing ( 14 ) which can be closed at one end and in which a drivable unbalanced shaft ( 16 ) is guided and supported radially and axially by rolling bearings ( 18 , 20 ), characterized in that a rolling bearing ( 20 ) serving for the axial support of the unbalanced shaft ( 16 ) is supported on the housing in at least one axial direction by a damping element ( 32 ) suitable for absorbing a large deformation work.

2. Vibration bottle according to claim 1, characterized in that the damping element ( 32 ) is a shaped element made of an elastomer.

3. Vibration bottle according to claim 1, characterized in that the damping element ( 32 ) is a molded element made of plastic.

4. Vibration bottle according to one of claims 2 or 3, characterized in that the shaped element (32) is a ring. ( Fig. 1)

5. Vibration bottle according to one of claims 2 or 3, characterized in that the shaped element (32) is a cushion. ( Fig. 2)

6. Vibration bottle according to claim 1, characterized in that the damping element is a helical spring. ( Fig. 3)

7. Vibration bottle according to claim 1, characterized in that the damping element is a disc spring package. ( Fig. 4)

8. Vibration bottle according to claim 1, characterized in that the damping element has at least one ring spring. ( Fig. 5)